Во время очередного пролёта спутника Юпитера Ио зонд NASA «Юнона» (Juno) зафиксировал колоссальное извержение вулкана в районе южного полюса луны. Площадь извержения составила до 100 000 км² — это больше крупнейшего из Великих озёр в США. Несколько близко расположенных кратеров извергали магму с энергией, в шесть раз превышающей мощность всех земных электростанций. Детекторы «Юноны» не смогли полностью распознать детали этого явления.

Инфракрасный снимок южного полюса Ио при пролёте зондом NASA «Юнона» 27 декабря 2024 года. Источник изображения: NASA

«Хотя всегда приятно стать свидетелем событий, которые переписывают книги рекордов, эта новая горячая точка потенциально может сделать гораздо больше, — говорят специалисты NASA. — Интригующая особенность может улучшить наше понимание вулканизма не только на Ио, но и на других планетах».

Удивительное открытие «Юнона» сделала во время близкого пролёта Ио 27 декабря 2024 года. Это было не самое тесное сближение со спутником: зонд облетает Юпитер, и сближения с Ио не входят в его основные задачи. В декабре «Юнона» пролетела над южным полюсом этой луны на расстоянии 74 400 км. Увиденное поразило учёных. Правее от полюса обнаружилось настоящее «море огня». Позже учёные выяснили, что детекторы инфракрасной камеры частично ослепли из-за мощного излучения, а источников выхода магмы на поверхность оказалось несколько. Детектор Juno Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), рассчитанный на изучение атмосферы Юпитера на глубину до 70 км под облачным покровом, испытывает значительные нагрузки при изучении Ио.

Ранее на Ио — самом вулканически активном небесном теле Солнечной системы, которое насчитывает сотни одновременно действующих вулканов, — самый обширный выход магмы занимал площадь до 20 000 км². Новый выход значительно превзошёл предыдущие наблюдения и стал самым мощным извержением вулкана, зарегистрированным в нашей звёздной системе.

На снимках близких пролётов видно изменение поверхности в зоне извержения за длительное время

«JIRAM обнаружил экстремальное инфракрасное излучение — массивную горячую точку — в южном полушарии Ио, настолько сильное, что оно залило наш детектор, — сказал Алессандро Мура (Alessandro Mura), специалист из команды «Юноны» из Национального института астрофизики в Риме. — Однако у нас есть доказательства того, что мы обнаружили на самом деле несколько близко расположенных горячих точек, которые извергались одновременно, что указывает на обширную систему подземных магматических очагов. Данные подтверждают, что это самое интенсивное извержение вулкана, когда-либо зарегистрированное на Ио».

Зонд снова пролетит над этой областью 3 марта 2025 года и сделает снимки извержения или того, что от него осталось. Возможно, за Ио будут вестись наблюдения с Земли. Обнаруженное извержение вышло за рамки ожидаемого и требует более подробного изучения.

Зонд Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США «Юнона» (Juno) передал на Землю новые снимки Юпитера, которые были сделаны во время 66-го сближения с планетой. Аппарат стоимостью $1 млрд завершил очередной пролёт вблизи Юпитера 23 октября, впервые опустившись к полюсам планеты.

Источник изображения: NASA / JPL / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Thomas Thomopoulos

Зонд «Юнона» находится на орбите Юпитера с июля 2016 года. За это время аппарат передал на Землю тысячи бесценных изображений атмосферы планеты и её спутников. Полученные недавно фото выглядят столь же завораживающими.

Источник изображения: NASA / SwRI / MSSS / Jackie Branc

Во время последнего пролёта аппарат «Юнона» пролетел вблизи Амальтеи, пятого по величине спутника Юпитера, который отличается продолговатой формой. Радиус спутника составляет 84 км, он значительно меньше земной Луны.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Brian Swift

Двухмегапиксельная камера «Юноны» JunoCam продолжает снимать изображения, раскрывающие детали сложных погодных условий Юпитера. Помимо камеры в конструкции зонда имеется магнитометр, микроволновой радиометр и другие инструменты, помогающие вести научную деятельность.

Источник изображения: NASA / SwRI / MSSS / Jackie Branc

Любопытно, что у миссии «Юнона» нет команды учёных, занимающихся обработкой получаемых изображений. Вместо этого обработкой снимков занимаются энтузиасты, после чего изображения выкладывают на специальный веб-сайт. Там же можно найти фотографии из этой статьи с более высоком разрешении.

Источник изображения: NASA / JPL / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Thomas Thomopoulos

В настоящее время на исследование Юпитера нацелены две миссии, которые в будущем придут на смену «Юноне». Зонд Европейского космического агентства JUICE, запущенный в космос в прошлом году, сделает несколько снимков спутника Каллисто, когда приблизится к нему в 2031 году. Позднее аппарат будет исследовать другие спутники Юпитера. Аппарат NASA Europa Clipper, запущенный не так давно, доберётся до Юпитера в 2030 году, где будет заниматься изучением спутников планеты, уделив особенное внимание Европе.

Источник изображения: NASA / SwRI / MSSS / Jackie Branc

Следующее сближение «Юноны» с Юпитером состоится 25 ноября. Миссия зонда будет завершена 15 сентября 2025 года, когда аппарат совершит «смертельное погружение» в газового гиганта во время 76-го сближения с планетой. Это гарантирует, что зонд не столкнётся с одним из спутников Юпитера, на которых потенциально может существовать жизнь.

Самое геологически активное небесное тело Солнечной системы — усыпанный сотнями действующих вулканов спутник Юпитера Ио — продолжает раскрывать свои секреты под наблюдением зонда NASA «Юнона» (Juno). «Юнона» давно выполнила свою основную научную программу и сейчас на остатках ресурсов оборудования совершает облёты Юпитера, сближаясь по возможности с некоторыми его спутниками, не переставая радовать учёных и рядовых граждан уникальными снимками.

Источник изображений: NASA

Осенью 2023 года и зимой 2024 года «Юнона» совершила близкие облёты Ио. Так, в феврале 2024 года зонд пролетел над спутником на высоте 2530 км, что позволило сделать цветные снимки поверхности Ио с разрешением 1,7 км/пиксель. При этом поверхность освещалась отражённым от Юпитера светом Солнца, что не помешало получить цветные снимки хорошего качества. На одном из них учёные обнаружили впечатляющий по размерам вулкан, которого ещё не было на снимках зонда «Галилео», сделанных в 1997 году.

Получается, что гигантская структура появилась на поверхности Ио за последние примерно 25 лет. Она включает в себя сам вулкан и разливы лавы с обрамлением из красной серы, выпавшей обратно на поверхность после извержений. Весь новый массив расположен на площади со сторонами примерно по 180 км. Это, в принципе, самая большая появившаяся за последние четверть века на Ио геологическая структура.

В 2024 году на ровном месте обнаружено что-то новенькое

«Наши недавние снимки JunoCam показывают множество изменений на Ио, включая этот крупный, сложный вулканический объект, который, по-видимому, сформировался из ничего с 1997 года», — пояснил Майкл Рейвин (Michael Ravine), руководитель передовых проектов Malin Space Science Systems, которая спроектировала и эксплуатирует прибор JunoCam для проекта NASA Juno.

Восточная сторона вулкана окрашена в рассеянный красный цвет из-за серы, которая была выброшена вулканом в космос и осела обратно на поверхность Ио. На западной стороне изверглись два темных потока лавы, каждый протяженностью около ста километров. В самой дальней точке потоков, где скопилась лава, высокая температура привела к испарению замерзшего материала на поверхности, в результате чего образовались два накладывающихся друг на друга серых круглых отложения.

Сравнение нового образования на Ио с Берлином и окрестностями

Все старые и новые снимки «Юноны» доступны на сайте миссии. NASA не делает секрета из получаемой информации, доступ к которой может получить каждый желающий.

Миссия «Юнона» прибыла к Юпитеру в 2016 году, преодолев расстояние в 2,74 миллиарда километров от Земли. Камеры космического корабля предоставили в распоряжение NASA впечатляющие изображения, которые привели к революционным открытиям не только на Юпитере, но и на его спутниках Европе и Ио. Одно из последних изображений представляет собой вид северного полушария газового гиганта с явлениями, которые NASA описывает как «хаотичные облака и циклонические штормы».

Источник изображений: NASA

Команда миссии «Юнона» предоставляет свободный доступ к изображениям, сделанным космическим зондом, позволяя всем желающим раскрыть свой творческий потенциал при обработке фотографий. Изображение, основанное на фотографии от 12 мая 2024 года, создано исследователем Гэри Исоном (Gary Eason) с использованием методов цифровой обработки для улучшения цвета и чёткости. В момент съёмки «Юнона» совершала 61-й виток вокруг Юпитера на высоте около 29 000 км.

Исон сформировал детальное изображение того, что NASA описывает как «хаотичные облака и циклонические штормы» в районе, известном учёным как «складчатая нитевидная область» в северном полушарии газового гиганта. В этой области разрушаются зональные струи, которые создают знакомые всем полосатые узоры облаков Юпитера. Это приводит к турбулентности и облачным структурам, которые видоизменяются в течение нескольких дней.

Другие исследователи также предоставили обработанные изображения Юпитера и его спутников. Один из них помог точнее определить высоту облачного покрова и другие особенности, которые было трудно различить на необработанных изображениях с космического корабля. Другой объединил изображения отдельных циклонов возле северного полюса, и законченное изображение удивило исследователей, поскольку на нем было видно «воронку» взаимодополняющих друг друга штормов, вращающихся вокруг центрального вихря.

«Юнона» продолжит изучение Юпитера до сентября 2025 года. Основная цель исследования — помочь учёным лучше понять возникновение и эволюцию газового гиганта. Астрономы полагают, что Юпитер хранит под густым облачным покровом секреты фундаментальных процессов, которые происходили в Солнечной системе во время её формирования. Хотя основная миссия «Юноны» была завершена ещё в 2021 году, зонд продолжает отправлять ценные данные о Юпитере и его спутниках.

Ценным инструментом для изучения спутника Юпитера Ио стал итальянский инфракрасный прибор Juno Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) на зонде «Юнона». Ио — это самое вулканически активное тело в Солнечной системе с сотнями вулканов. Близкие пролёты «Юноны» рядом с ним позволяют крупным планом увидеть лавовые озёра и изучить их общее строение, что даёт представление о процессах в недрах этой юпитерианской луны.

Шлейфы вулканических выбросов на Ио. Источник изображений: NASA/JPL-Caltech

Учёные только начинают разбирать данные, полученные после близких пролётов зонда NASA мимо Ио в прошлом году. Впрочем, научный анализ не терпит суеты. Первая работа по этим данным была опубликована несколько дней назад в журнале Nature. Прибор JIRAM разрабатывался для изучения атмосферы Юпитера на глубину до 70 км ниже облачного покрова планеты-гиганта. Но он также стал прекрасным инструментом для изучения лун Юпитера, самой поразительной из которых считается Ио.

Исходя из данных JIRAM по обнаруженным на Ио лавовым озёрам, эти образования на спутнике множественные и достаточно локальные. Магма не переливается через края кальдеры, из чего учёные делают выводы о достаточно высоких — до нескольких сотен метров — стенах кратеров.

Лавовое озеро, обнаруженное прибором JIRAM

Интересной и не до конца понятной особенностью лавовых озёр Ио стало отчётливое отсутствие застывшей магматической корки по их краям. Это указывает на вероятную циркуляцию магмы от центра в края и вглубь кратеров, либо на такие условия по краям, при которых застывшая корка обламывается с краю и обнажает лавовое кольцо. Это даёт некоторые подсказки о поведении магмы в недрах Ио, но для окончательного вывода их недостаточно.

Учёные продолжают получать данные по Ио. «Юнона» совершила 62-й облёт Юпитера 13 июня. Она прошла над луной на высоте 29 250 км. Свой 63-й облёт Юпитера и Ио зонд совершит 16 июля. Аппарат получил возможность прохода над северным и южным полюсами спутника, что позволит впервые получить данные о вулканической активности Ио в приполярных областях.

Учёные опубликовали новые снимки ледяной луны Юпитера — Европы, поверхность которой зонд NASA «Юнона» снял по время близкого пролёта в сентябре 2022 года. Изображения стали редкой возможностью лучше изучить особенности рельефа и геологии спутника, на котором может существовать глобальный подлёдный океан с жидкой водой, теоретически пригодной к зарождению биологической жизни.

Источник изображений: NASA/JPL-Caltech

Новые данные дадут ориентиры будущим миссиям по изучению особенностей Европы и поиску признаков жизни на ней. Позже в этом году в систему Юпитера стартует миссия Europa Clipper (с указаниями инопланетянам по поиску жизни на Земле). Также в систему Юпитера летит запущенный год назад европейский зонд JUICE, которому тоже помогут новые снимки «Юноны». Интересно, что сделаны они фактически вспомогательным оборудованием зонда, а не основными приборами.

Более того, учёные смогли настроить камеру ориентации зонда по звёздам (SRU) для получения снимков поверхности Европы в условиях слабого освещения. Благодаря этому удалось получить первые снимки ночной стороны Европы, освещённой лишь отражённым от облаков Юпитера светом Солнца. И это тоже были снимки, изобилующие множеством интересных деталей.

Зона «Утконоса» на ночной стороне Европы (снимок сделан камерой SRU)

Самым примечательным и перспективным объектом для изучения на поверхности Европы считается зона «Утконоса» — область со сторонами 37 × 67 км. Судя по вздыбленным краям этой области — это сравнительно молодое геологическое образование на поверхности. Рельеф Европы в целом невыразительный, а его складки быстро исчезают. Появляются же они, как считается, в процессе дрейфа ледяного щита по глобальному океану. Во льдах возникают трещины, через которые в космос на высоту до 200 км поднимаются брызги подлёдного океана. Выбросы воды формируют стенки кратеров и другие неровности, но также они сравнительно быстро сглаживаются. Детальные фотографии поверхности подскажут, где лучше искать признаки выбросов и проводить химический анализ подлёдной воды.

Впрочем, пока данные о наличии водяных гейзеров на Европе неубедительные. Там не было замечено таких ярких выбросов, как, например, на спутнике Сатурна Энцеладе. В то же время на Энцеладе и Европе присутствуют похожие по структуре и рисунку складки рельефа, а это подсказка, где искать самое интересное.

В декабре 2023 года и в феврале 2024 года зонд NASA «Юнона» (Juno) пролетел над луной Юпитера Ио ближе всего в истории. Если раньше «Юнона» приближалась к поверхности Ио на десятки тысяч километров, то последние пролёты совершены на высоте 1500 км, что позволило получить самые детальные снимки этой луны Юпитера. На основе полученных данных художники NASA создали анимации двух странных объектов на Ио: озера раскалённой магмы и удивительной горы.

Источник изображений: NASA

Луна Ио считается самым вулканически активным телом Солнечной системы. На нём зафиксировано свыше 400 вулканов, значительная часть которых активна. Близкие пролёты позволяют оценить степень активности вулканической деятельности и составить её карту. Также Ио отличается от других крупных спутников Юпитера своим более-менее ровным пейзажем и разницей температур на экваторе и в полярных областях. В последний близкий пролёт Ио, например, «Юнона» впервые получила снимок южного полюса этой луны.

Ио с высоты 16 500 км. Снято во время пролёта 9 апреля 2024 года

«Ио просто усеяна вулканами, и мы застали несколько из них в действии, — сказал представитель программы на Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза в Вене. — Мы также получили несколько отличных снимков крупным планом и другие данные о лавовом озере Локи Патера (Loki Patera) длиной 200 километров (127 миль). Удивительные детали показывают эти сумасшедшие острова, расположенные посреди потенциально магматического озера, окруженного горячей лавой. Зеркальное отражение озера, зафиксированное нашими приборами, предполагает, что части поверхности Ио гладкие, как стекло, напоминающее обсидиановое стекло, созданное вулканами на Земле».

Зонд «Юнона» летает по орбите вокруг Юпитера. Изучение Ио можно считать бонусом, тогда как в основном NASA следит за планетой-гигантом. Считается, что Юпитер стал первой планетой, которая сформировалась в Солнечной системе. Это делает её ценным объектом для изучения, которое поможет понять эволюцию как системы, так и других планет. В частности, учёных волнует вопрос содержания воды в атмосфере и в недрах планеты.

Вода — это необходимая основа для зарождения биологической жизни где бы то ни было. Данные по воде в составе Юпитера противоречивы. В 1995 году зонд NASA «Галилео» собрал данные во время 57-мин спуска в атмосферу планеты-гиганта. Данные оказались странными — зонд почти не обнаружил воды, и это шло вразрез с моделями учёных. «Юнона» подсчитывает объём воды в атмосфере Юпитера по содержанию кислорода и водорода — атомов, составляющих молекулу воды. По её данным, воды на Юпитере кратно больше, чем обнаружил «Галилео». На основе этого учёные сделали вывод, что старый спутник, вероятно, вошёл в атмосферу над местной версией Сахары.

Также каждый новый пролёт приближает «Юнону» к перемещению над северным полюсом Юпитера. Этот регион интересен своими циклонами, по размерам, динамике, очертаниям и плотности которых можно получить представление о поведении атмосферы планеты. Зонд делает снимки циклонов в видимом, инфракрасном и микроволновом излучении. Глубже всего под облака проникает микроволновое излучение, которое несёт учёным наиболее ценную информацию о структуре циклонов.

Следующий пролёт рядом с Юпитером «Юнона» совершит 12 мая.

В субботу, 3 февраля, космический аппарат NASA «Юнона» (Juno) в последний раз совершил максимально близкий пролёт рядом со спутником Юпитера Ио. Это самое вулканически активное небесное тело в Солнечной системе. На Ио зарегистрировано около 400 действующих вулканов. Его осмотры «Юноной» позволят понять, что стоит за этой активностью и есть ли на спутнике глобальный океан из магмы.

Источник изображений: NASA

На Ио буквально может быть океан огня. Такой активности этого спутника в основном подозревают гравитацию Юпитера, которая постоянно деформирует его тело и, тем самым, вызывает разогрев недр. По совокупности факторов, включая полное отсутствие льда на поверхности Ио, этот мир кардинально отличается от всех остальных лун Юпитера и тем он ценен для учёных.

Зонд NASA «Юнона» совершил два максимально близких пролёта рядом с Ио. Оба они прошли на высоте около 1500 км над его поверхностью. Предыдущий близкий пролёт состоялся 30 декабря 2023 года, а последний, как сказано выше, 3 февраля 2024 года. В дальнейшем «Юнона» совершит ещё несколько облётов Ио, но на гораздо большей высоте.

В близкие пролёты зонд фиксировал не только активность вулканов, но смог заметить даже потоки лавы из жерл и трещин в коре Ио. Облёты на большой дистанции позволят по-прежнему следить за вулканической активностью спутника и дадут возможность больше узнать о её природе и закономерностях.

Зонд Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США под названием Juno («Юнона») продолжает функционировать спустя много лет после завершения свое основной научной программы по изучению Юпитера. На этот раз он запечатлел устрашающее «лицо» во время недавнего пролёта над планетой-гигантом, сделав своеобразный подарок к Хэллоуину.

Источник изображения: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Владимир Тарасов

Зонд сделал новый снимок 7 сентября, запечатлев на нём вихревые облака над той частью планеты, где проходит разделительная линия между дневной и ночной сторонами Юпитера. Учёные называют эту область Jet N7. На изображении видны вихревые облака и бурные штормы, сочетание которых напоминает жуткое вытянутое лицо. Фотография была сделана во время 54-го пролёта Juno вблизи Юпитера с высоты около 7700 км над планетой.

NASA опубликовало этот снимок несколько дней назад в преддверии Хэллоуина. В ведомстве подобие вытянутого лица Юпитера сравнили с кубистским портретом, отдав дань уважения художнику Пабло Пикассо (Pablo Picasso), с даты рождения которого 25 октября исполнилось 142 года.

«Вращающиеся облака Юпитера кажутся похожими на хмурое человеческое лицо. Половина изображения находится в темноте на ночной стороне планеты, из-за чего лицо выглядит так, как будто оно выглядывает из-за двери», — говорится в описании NASA к этому снимку.

Согласно имеющимся данным, над созданием снимка из необработанных данных с зонда Juno работал учёный Владимир Тарасов. Необработанные снимки Юпитера можно найти в открытом доступе. Тем самым NASA предлагает исследователям совместно трудиться над обработкой большого количества данных, получаемых от космического зонда.

Во время своего последнего пролёта мимо юпитерианской луны Ио американский аппарат «Юнона» (Juno) сделал ряд снимков данного небесного тела — это произошло 30 июля, когда зонд находился на расстоянии всего в 22 тыс. км от спутника.

Источник изображений: JunoCam

В последний раз космический аппарат пролетал так близко от Ио более 20 лет назад — в 2002 году это был зонд «Галилео» (Galileo). Для большинства спутников и планет Солнечной системы этот срок ничтожен, ведь за пару десятилетий они значительных изменений не претерпевают. Но только не Ио, который постоянно меняется из-за своих вулканов — эта луна считается самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Во время последнего пролёта 30 июля 2023 года на расстоянии 22 000 км от Ио на аппарате «Юнона» были включены научные инструменты: инфракрасный картографический прибор обнаруживал тепловые сигнатуры вулканов и потоков лавы, а оптическая камера JunoCam делала снимки луны.

Миссия «Юнона» стартовала 12 лет назад и вышла на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года. Первоначально зонд изучал крупнейшую планету солнечной системы, после чего переключился на её спутники. В 2021 году аппарат прошёл близ Ганимеда, а в сентябре 2022 года прислал снимки ещё одной луны — Европы. В мае этого года «Юнона» прошла на расстоянии 35 000 км от Ио, а в июле последовал более близкий пролёт. Следующее сближение ожидается в октябре, а 30 декабря и 2 февраля расстояние сократится до минимальных 1500 км.

Стрелка указывает на вулкан «Прометей»

Ио — действительно самое вулканически активное тело Солнечной системы. Оно растягивается под действием гравитационных сил Юпитера, а также Ганимеда и Европы, которые создают мощные приливные силы. Твёрдая поверхность луны поднимается на 100 метров — для сравнения, самые интенсивные приливы на Земле поднимают воду на 18 м. Ио примечательна своими кардинальными изменениями, но есть по крайней мере одна постоянная — это непрерывно извергающийся вулкан Прометей. Он был открыт миссией «Вояджер» (Voyager) в 1979 году и изучен «Галилео» с 1995 по 2003 гг. «Юнона» показала, что вулкан продолжает действовать, извергая газ и пыль высоко над ночной поверхностью спутника.